La contaminación y sus efectos en la reducción del ozono






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fecha de publicación06.02.2016
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La contaminación y sus efectos en la reducción del ozono.

Introducción:

La contaminación en forma general, es cualquier sustancia extraña y nociva de tipo biológico, químico, físico que afecta las condiciones de la naturaleza y de los seres vivos. Por ejemplo los hongos, bacterias, protozoarios, etc., pueden causar enfermedades,(biológico) en otros casos las actividades del hombre producen bióxido de carbono, de azufre, monóxido de carbono (químico) y por último el ruido, el calor también perjudica a los seres vivos (físico).

En el tema a tratar es sobre el ozono y como puede verse reducido debido a la contaminación.

El ozono: químicamente es una molécula formada por tres átomos de oxigeno (O3) que se forma al disociarse los 2 átomos que componen al oxígeno. Cada átomo de oxigeno liberado se une a otra molécula de oxigeno (O2) para formar dicha sustancia.

Fig.1. estructura molecular del ozono (O3)

En condiciones normales de temperatura y presión el ozono es un gas de olor acre, incoloro, pero en concentraciones altas puede tomar un color azulado.

Se descompone en presencia de oxigeno a temperaturas mayores de 100 °C y en presencia de catalizadores como el dióxido de manganeso (MnO2) a temperatura ambiente.

Importancia del ozono:

A nivel industrial:

1).- precursor en la síntesis de algunos compuestos orgánicos

2).- es un oxidante que sirve para desinfectar alimentos, agua de bacterias, hongos, protozoarios.

3).- para eliminar malos olores en las aguas negras

En la atmósfera:

1).- absorbe la radiación ultravioleta, protegiendo a los seres vivos

2).- elimina virus, hongos, bacterias, parásitos en el aire por ser un agente oxidante

Daño del ozono a los seres vivos:

A las personas que presentan bajas defensas en el organismos como niños, ancianos enfermos, son las más susceptibles de sentir problemas respiratorios, ronquera, nauseas, congestión pulmonar por los efectos del ozono en grandes cantidades.

Fig.2. hoja con deterioro foliar en distintos tiempos.

El ozono afecta también a las plantas ya que ocasiona lesiones en tejidos foliares, ocasionando su deterioro, secamiento y su caída

Por otra parte también el ozono limita que los glóbulos rojos sean eficientes en el transporte de oxigeno.

El ozono atmosférico: se encuentra entre los 10 y 40 Km. sobre el nivel del mar, aumentando su concentración a los 25 Km. (estratosfera). Dentro de sus funciones como ya hemos visto son las de depurar el aire y como un filtro de los rayos ultravioletas procedentes del sol y evitar el daño de estas radiaciones en los seres vivos.

Ozono estratosférico: en este sitio se forma la capa de ozono debido a la radiación ultravioleta quien disocia moléculas de oxigeno molecular (O2) en dos átomos, los cuales son altamente reactivos reaccionar con otras moléculas de O2, formándose el ozono.

Ozono troposférico:

Se crea por reacciones fotoquímicas con los óxidos de nitrógeno (NOx) y compuestos orgánicos volátiles (COV) como el formaldehído derivados de fuentes como la quema de combustible, formando parte del smog. Puede encontrarse en la zona más baja de la atmósfera, ya que proviene de emisiones naturales de COV, NOx y CO, así como del ozono estratosférico descendente. Su formación empieza a partir de la emisión del dióxido de nitrógeno (NO2) e hidrocarburos (compuestos que reaccionan en la presencia de calor y luz solar para producir ozono).

Fig.3. Ciudad de México contaminada con ozono

Destrucción del ozono por contaminantes:

Así como lo forma la luz ultravioleta, también lo descompone nuevamente en moléculas de (O2) diatómico y(O) monoatómico para conservar un equilibrio. Ya que la radiación cuya longitud de onda es menor de 290 nm, permite que se desprenda un átomo de oxígeno de la molécula de ozono para dar dichas transformaciones.-

En la estratosfera dicho equilibrio se ve perjudicado, debido a ciertas sustancias contaminantes como algunos hidrocarburos clorados, compuestos de nitrógeno, los clorofluorocarbonados (CFCs), que suben en zonas altas donde canalizan la destrucción del ozono más rápidamente de lo que se regenera produciendo así el agujero de la capa de ozono. Esa es la razón por la cual se a prohibido el uso de aerosoles, sistemas de refrigeración que son algunos procesos que producen dichas sustancias.

Fig.3. pérdida de ozono y la formación de agujeros en distintos tiempos.

Se les da dicho nombre de clorofluorocarbonos (CFCs) ya que su molécula contiene cloro, flúor, y carbono. Al descomponerse liberan cloro atómico en donde un solo átomo puede destruir hasta 100 mil moléculas de ozono de acuerdo a la siguiente ecuación:

a) Cl  +  O3  --------> Cl O  +  O2
b) Cl O  +  O  -------->  Cl  +  O2

Se observa la acción catalítica del átomo de cloro de acuerdo a las dos ecuaciones químicas, ya que el átomo de cloro vuelve a quedar libre para seguir reaccionando con otra molécula de ozono y así sucesivamente. El monóxido de cloro (ClO) que es un subproducto de los clorofluorocarbonos también  destruye a la molécula de ozono.  La reacción química neta se representa mediante la ecuación química:

O  +  O3  ------>  2 O2

   Reacciones químicas de formación y descomposición del ozono:

NO2 + hv (radiación solar) NO + O

O + O2 O3

O3 + NO NO2 + O2

2 O3 3 O2



Fig.4. En esta figura se muestra que la luz ultravioleta al tener contacto con una molécula de CFCs, libera un átomo de cloro el cual choca y reacciona químicamente con el ozono, formando dos moléculas de oxigeno de acuerdo a las reacciones anteriores.



Conclusiones:

El ozono es un gas, cuya molécula triatómica (O3) formada por tres átomos de oxigeno, es inestable, que se produce en la atmosfera por disociación del (O2) por la luz ultravioleta. Es un oxidante que elimina bacterias, hongos, de alimentos, aguas purificadoras y elimina los malos olores de aguas negras, así mismo protege a los seres vivos de la luz ultravioleta. Sin embargo debido a la contaminación especifica de Clorofluorocarbonos y óxidos de nitrógeno que al reaccionar con el ozono, lo están disminuyendo de la atmosfera, ocasionando espacios por donde esta entrando la luz ultravioleta y ocasionar daño a los seres vivos.

Bibliografía:

Ecología para estudiantes

http://orbita.starmedia.com/~dalai591/contaminacion.htm

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